玉米瘤黑粉病是由生物營養(yǎng)型真菌（Ustilago maydis）引起的真菌病，廣泛存在于我國各個玉米栽培區(qū)。玉米瘤黑粉病可以在玉米的各個地上器官發(fā)病，尤其是玉米的雌穗和雄穗，進而影響玉米的產量。近日，生命科學學院張憲省趙翔宇團隊在Plant Physiology上發(fā)表題為“Maize requiresArogenate Dehydratase 2 for resistance toUstilago maydisand plant development”的研究論文，揭示了玉米ZmADT2基因在調控玉米植株發(fā)育及瘤黑粉病抗性方面發(fā)揮重要作用。

該研究鑒定到了一個由單基因突變而同時具有矮化和極易感玉米瘤黑粉病的玉米突變體（Maize mutant highly susceptible to U. maydis，mmsu）。通過圖位克隆及等位雜交實驗證明了是由一個編碼arogenate dehydratase/prephenate dehydratase (ADT/PDT) 的基因突變所導致的上述表型，將其命名為ZmADT2。ZmADT2蛋白定位于葉綠體，其基因突變影響了玉米葉綠體超微結構和光合作用。進一步通過轉錄組和代謝組結合分析挖掘了玉米響應瘤黑粉菌侵染的多個代謝途徑。綜上所述，該研究證明了ZmADT2是維持玉米代謝通量、葉綠體功能、水楊酸（SA）和木質素生物合成，以及苯丙烷代謝途徑所必需的，在抗性和植物發(fā)育中起著重要作用。該研究為理解玉米防御瘤黑粉病菌侵染提供了新見解。

圖1. 玉米mmsu突變體易感瘤黑粉病的表型鑒定

圖2. ZmADT2的轉基因敲除及基因等位檢測

生命科學學院趙翔宇教授為該論文的通訊作者，已畢業(yè)博士研究生任如昌為論文第一作者。生命科學學院張憲省教授、植物保護學院丁新華教授、孔令廣副教授、山東大學生命科學學院王官鋒教授及中科院遺傳發(fā)育所正高級工程師褚金芳和工程師劉翠梅等參與了該項工作。該研究得到了國家自然科學基金、山東省泰山學者計劃等項目資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiae115

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波